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DE3033075C2 - Process for the production of high quality carbon binders - Google Patents

Process for the production of high quality carbon binders

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Publication number
DE3033075C2
DE3033075C2 DE3033075A DE3033075A DE3033075C2 DE 3033075 C2 DE3033075 C2 DE 3033075C2 DE 3033075 A DE3033075 A DE 3033075A DE 3033075 A DE3033075 A DE 3033075A DE 3033075 C2 DE3033075 C2 DE 3033075C2
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DE
Germany
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coal
weight
pitch
parts
production
Prior art date
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Expired
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DE3033075A
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German (de)
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DE3033075A1 (en
Inventor
Heinz-Gerhard Prof. Dipl.-Chem. Dr. 6232 Bad Soden Franck
Helmut Dipl.-Chem. Dr. 4330 Mülheim Köhler
Heinrich 4100 Duisburg Louis
Jürgen Dipl.-Chem. Dr. 4600 Dortmund Stadelhofer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rain Carbon Germany GmbH
Original Assignee
Ruetgerswerke AG
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Publication date
Application filed by Ruetgerswerke AG filed Critical Ruetgerswerke AG
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Priority to CS815337A priority patent/CS223894B2/en
Priority to ZA814803A priority patent/ZA814803B/en
Priority to GB8122620A priority patent/GB2083070B/en
Priority to US06/291,889 priority patent/US4339328A/en
Priority to CA000384495A priority patent/CA1159787A/en
Priority to FR8116492A priority patent/FR2489357A1/en
Priority to AU74885/81A priority patent/AU544658B2/en
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von hochwertigen Kohlenstoffbindemitteln durch Behandlung von entaschter Kohle bei erhöhter Temperatur und erhöhtem Druck unter Verwendung von aromatischen kohle- und mineralölstämmigen Lösungsmitteln.The invention relates to a method for producing high quality carbon binders by treating deashed coal at elevated temperature and pressure using of aromatic solvents derived from coal and mineral oil.

Zur Herstellung einer Vielzahl von Metallen werden in der Technik elektrothermische Raffinationsveriahren eingesetzt, bei denen Kohlenstoffelektroden Verwendung finden. Beispiele für derartige Raffinationsverfahren sind die Herstellung von Elektrostahl und der Hall-Heroult-Prozeß zur Gewinnung von technisch reinem Aluminium. Für den letzteren Prozeß wird Kohlenstoff in großen Mengen benötigt, da zur Herstellung von 1 t Aluminium bis zu 03 t technischer Kohlenstoff verbraucht wird (G. Collin, W. Gemmeke, Erdöl und Kohle, 30,25,1977).Electrothermal refining processes are used in the art to produce a variety of metals used in which carbon electrodes are used. Examples of such refining processes are the manufacture of electrical steel and the Hall-Heroult process for the extraction of technical pure aluminum. For the latter process, carbon is required in large quantities because for Production of 1 t aluminum up to 03 t technical Carbon is consumed (G. Collin, W. Gemmeke, Erdöl und Kohlen, 30,25,1977).

Die dabei eingesetzten Elektroden bestehen aus einem Kohlenstoffgerüst, das gewöhnlich aus Koks aus der verzögerten Verkokung von Mineralölrückständen oder aus Pechkoks aus der Verkokung von Steinkohlenteerpech hergestellt wird und einem geeigneten Bindemittel.The electrodes used in this case consist of a carbon structure, which is usually made of coke the delayed coking of mineral oil residues or from pitch coke from the coking of coal tar pitch and a suitable one Binder.

Wegen seiner hochwertigen Bindeeigenschaften wird bislang hauptsächlich thermisch reformiertes Steinkohlenteerpech als Bindemittel verwendet.Because of its high-quality binding properties, thermally reformed coal tar pitch has mainly been used as a binding agent.

Bindemittel auf mineralölstämmiger Basis haben bisher die vorzüglichen Eigenschaften des Steinkohlenteerpechs nicht erreicht und daher in der industriellen Praxis nur beschränkte Anwendung gefunden.Binders based on mineral oil have not yet achieved the excellent properties of coal tar pitch and are therefore used in industrial applications Only limited application found in practice.

Obwohl die Qualitätsbeurteilung für Eiektrodenbinder weitgehend empirisch ist (siehe z. B. B. E. A. Thomas. Gas World, S. 51, I960, C. R. Mason, Fuel, 49, 165, 1970), bestehen bezüglich der Eignung eines Bindemittels gewisse Grundvoraussetzungen.Although the quality assessment for electrode binders is largely empirical (see e.g. E.A. Thomas. Gas World, p. 51, 1960, C. R. Mason, Fuel, 49, 165, 1970) insist on the suitability of a Binding agent certain basic requirements.

Danach muß ein brauchbares Elektrodenbindemittel folgende Qualitätskriterien erfüllen:According to this, a usable electrode binder must meet the following quality criteria:

Einen VerkokungsrückstandA coking residue

(nach Conradson)(after Conradson)

einen Aschegehaltan ash content

Gehalt an ChinolinunlöslichenQuinoline-insoluble content Gehalt an ToluolunlöslichenToluene-insoluble content Erweichungspunkt (K.S.)Softening point (K.S.)

> 50%> 50%

max. 0.3%max. 0.3%

> 7%> 7%

> 25% >80°C-120"C> 25% > 80 ° C-120 "C Weiterhin ist ein geringer Schwefelgehalt (< I %), ein niedriger Metallgehalt sowie ein geeignetes Siedeverhalten (Siedebeginn > 270° C) wünschenswert. Um von der einseitigen Abhängigkeit von steinkohFurthermore, a low sulfur content (< I%), a low metal content and suitable boiling behavior (start of boiling > 270 ° C) is desirable. To avoid the one-sided dependence on Steinkoh lenteerstämmigen Bindemitteln bei der Elektrodenher stellung abzukommen, hat es nicht an Versuchen gefehlt, verstärkt mineralölstämmige Rückstände als Bindemittelrohstoffe einzusetzen. Wegen der unterschiedlichen chemischen Natur dertar-based binders in the manufacture of electrodes to abandon the position, there has been no shortage of attempts Increased use of residues derived from mineral oil as binding agent raw materials. Because of the different chemical nature of the

ίο Rückstände aus der Mineralölchemie im Vergleich zu hocharomatischem Steinkohlenteerpech ist die Lösung dieser Aufgabe jedoch außerordentlich schwierig: Wichtigste Eigenschaft für ein gutes Elektrodenbindemittel ist, wie oben dargelegt, ein hoher Verkokungs-ίο residues from petroleum chemistry compared to However, it is extremely difficult to solve this problem with highly aromatic coal tar pitch: As explained above, the most important property of a good electrode binder is a high coking rückstand. Wegen der vorwiegend aliphatischen Natur von mineralöistämmigen Rückständen ist zur Erzielung von hohen Verkokungsrückständen eine aufwendige thermische oder chemische Aromatisierung notwendig. So wird z.B. in der US-Patentschrift 40 39 423 einResidue. Because of the predominantly aliphatic nature of residues derived from mineral oils, it is necessary to achieve this If there are high coking residues, complex thermal or chemical aromatization is necessary. For example, in U.S. Patent 4,039,423, a

M Verfahren beschrieben, nachdem ein dekantierter Rückstand aus der katalytischen Spaltung von Mineralöl unter Druck auf Temperaturen >413°C erhitzt wird, das wärmebehandelte Pech zur Erzielung eines Erweichungspunktes von 65—121CC von leichtsiedenM process described after a decanted residue from the catalytic cracking of mineral oil is heated under pressure to temperatures> 413 ° C, the heat-treated pitch to achieve a softening point of 65-121 C C of low boiling den Bestandteilen abgetrennt wird und das so erhaltene Pech durch Luft- oder Sauerstoffverblasung weiter thermisch reformiert wird.the constituents is separated and the so obtained Pitch is further thermally reformed by blowing air or oxygen.

In der DE-OS 22 32 268 wird ein Verfahren beschrieben, nach dem Rückstände aus der DampfspalIn DE-OS 22 32 268 a method is described according to the residues from the steam gap tung von Mineralölfraktionen zu Bindemitteln veredelt werden. Der Nachteil dieses Verfahrens liegt darin, daß zur Erzielung von notwendigen hocharomatischen Eigenschaften eine oxydative Polymerisation und drastische Kondensation mit Lewis-Säuren, insbesondeprocessing of mineral oil fractions into binders will. The disadvantage of this process is that to achieve the necessary highly aromatic Properties an oxidative polymerization and drastic condensation with Lewis acids, in particular re Aluminiumchlorid oder Eisenchlorid notwendig ist.re aluminum chloride or ferric chloride is necessary.

Neben den aufzuwendenden thermischen Verfahrensschritten haben diese Prozesse den Nachteil, daß die Ausbeute an Bindemittel (bezogen auf das Einsatzöl) <60% ist und sich somit große Anteile an NebenproIn addition to the thermal process steps to be used, these processes have the disadvantage that the yield of binder (based on the feed oil) is <60% and thus there is a large proportion of secondary pro dukten ergeben. Außerdem liegen die erzielbaren Verkokungsrückstände trotz der aufwendigen Aromatisierung nur an der unteren Grenze der wünschenswerten Qualitäten. Über einen weiteren Versuch, Elektrodenbinder aufsurrendered. In addition, the achievable Coking residues in spite of the complex aromatization only at the lower limit of the desirable qualities. About another attempt to put electrode ties on einer von Steinkohlenteerpech unabhängigen Basis herzustellen, wird von V. L Bullough et al. (Light Metals, S.483,1980; CJ. McMinn.Ed; The Metallurgical Society of AIME, Warrendale, P. A., 1979) berichtet. ·a base independent of coal tar pitch is prepared by V. L Bullough et al. (Light Metals, pp.483, 1980; CJ. McMinn, Ed; The Metallurgical Society of AIME, Warrendale, P.A., 1979). ·

Nach diesem Verfahren wird ein durch Inlösungbrin-According to this procedure, a

gen von Kohle unter Verwendung von molekularem Wasserstoff bei relativ hohen Drucken gewonnenes pechähnliches Produkt (SRC-Pech) mit Anthracenöl zur Einstellung des gewünschten Erweichungspunktes gefluxt.gene obtained from coal using molecular hydrogen at relatively high pressures Pitch-like product (SRC pitch) fluxed with anthracene oil to set the desired softening point.

Wegen des relativ niedrigen Verkokungsrückstandes des auf diese Weise hergestellten Elektrodenbinders ist die Qualität dieses kohlestämmigen Bindemittels ebenfalls noch verbesserungswürdig. Da außerdem Anthracenöl bevorzugt zur Gewinnung von wichtigen Chemie-Because of the relatively low coking residue of the electrode binder produced in this way the quality of this coal-based binder is also in need of improvement. Since anthracene oil is also preferred for the production of important chemical rohstoffen für die Farbstoffindustrie dient, steht es somit nur begrenzt für diese Zwecke zur Verfügung. Zudem sind in einer der Elektrodenbinderherstellung vorgelagerten Verfahrensstufe eine aufwendige Filtration oder eine andere thermisch-mechanische Abtrennung derraw materials for the dye industry, there is therefore only limited availability for these purposes. In addition are a complex filtration or process step upstream of the electrode binder production another thermo-mechanical separation of the Aschebestandteile zur Herstellung des SRC-Peches notwendig. Dieser Verfahrensschritt stellt die eigentliche Problemstufe in der Kohleverflüssigung dar und ist nach wie vor trotz vielfältiger Anstrengung weit vonAsh constituents for the production of the SRC pitch necessary. This process step represents and is the actual problem stage in coal liquefaction still far from despite various efforts

einer technischen Reife entfernt.a technical maturity removed.

Aufgabe der Erfindung war es daher, ein einfaches Verfahren zur Herstellung von hochwertigen Kohlenstoffbindemittcln zu entwickeln und auf einer von Steinkohlenteerpech weitgehend unabhängigen Roh-Stoffbasis Elektrodenbinder mit den bekannt guten Eigenschaften von Steinkohlenteerpech herzustellen, .The object of the invention was therefore to develop a simple process for the production of high-quality carbon binders and on one of Coal tar pitch largely independent raw material base electrode binder with the known good To produce properties of coal tar pitch,.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung von hochwertigen Kohlenstoffbindemitteln durch Behandlung von Kohle mit einem aromatischen Lösungsmittel dadurch gelöst, daß aus 5—40 Gew.-% entaschter Kohle durch Behandlung mit 20—80Gew.-% kohlestämmigen und 15—20Gew.-% mineralölstämmigen aromatischen Lösungsmitteln mit einem mittleren Siedepunkt über 3500C bei Temperaturen von 300—42O0C und einer Reaktionsdauer von 1—4 Stunden unter einem Reaktionsdruck bis zu 50 bar ein aromatischer Kohlewertstoff hergestellt wird, der gegebenenfalls von leichtsiedenden Bestandteilen befreit wird. ·According to the invention, this object is achieved by a process for the production of high-quality carbon binders by treating coal with an aromatic solvent in that 5-40 wt .-% mineral oil based aromatic solvents bar an aromatic carbon value material is prepared having an average boiling point above 350 0 C at temperatures of 300-42O 0 C and a reaction time of 1-4 hours, under a reaction pressure up to 50, which is freed, where appropriate, low-boiling constituents . ·

Durch Desintegration vor entaschter Kohle mit einer Kombination von aromatischen Lösungsmitteln aus der Mineralölaufarbeitung oder Petrochemie und aus der Kohleverarbeitung wird ein aschearmer, homogener Kohlewertstoff erzeugt, der als Imprägniermittel z. B. für Graphitelektroden geeignet ist, und dessen physikalisch-chemische Eigenschaften gegebenenfalls durch hocharomatische Zusätze, wie Steinkohlenteer-Hartpech oder Hartpech aus der Aufarbeitung von Pyrolyseölen, adjustierbar sind, um als Elektrodenbinder eingesetzt zu we.'dcn.. ·By disintegrating in front of ashed coal with a Combination of aromatic solvents from mineral oil processing or petrochemicals and from the Coal processing produces a low-ash, homogeneous carbon material, which is used as an impregnating agent for. B. is suitable for graphite electrodes, and its physico-chemical properties, if necessary highly aromatic additives such as coal tar hard pitch or hard pitch from the processing of Pyrolysis oils, which can be adjusted to be used as electrode binders .. ·

Der so erhaltene Kohlewertstoff wird gegebenenfalls bis zu 5Gew.-% von leichtsiedenüv-n Komponenten destillativ befreit und mit 0—(Ky Cew.-% Hartpech für die Herstellung der Elektrodenbinde.jittel homogen gemischt. Als Hauptrohstoffe zur Herstellung von Elektrodenbindemitteln nach dem erfindungsgemäßen Verfahren dienen Einsatzmaterialien, auf die bislang bei der Herstellung von hochwertigen Elektrodenbindern aus Qualitätsgründen nicht zurückgegriffen werden konnte. Dies sind erfindungsgemäß Kohle und zur Desintegration derselben Rückstände aus der Dampfspaltung von Benzin oder Gasöl, Rückstände aus Cat-Crackem, Rückstände aus der verzögerten Verkokung sowie hochsiedende aromatische Destillate aus der Raffination von Steinkohlenteer mit einem mittleren Siedepunkt >350°C. Zur endgültigen Einstellung der Fließeigenschaften, des Verkokungsrückstandes und weiterer wichtiger Qualitätskriterien werden erfindungsgemäß bis zu 60% (bezogen auf den durch *> Desintegration von Kohle hergestellten Kohlewertstoff) Destillationsrückstände aus der Aufarbeitung von Steinkohlenteerpech oder bevorzugt aus der destillativen Aufarbeitung von Pyrolyseöl mit einem Erweichungspunkt von 40— 160° C (K.S.) eingesetzt.The carbon material obtained in this way may contain up to 5% by weight of low-boiling components Freed by distillation and treated with 0- (Ky Cew .-% hard pitch for the production of the electrode binding jittel mixed homogeneously. As the main raw materials for the production of Electrode binders according to the method according to the invention are used as input materials on which so far The manufacture of high-quality electrode binders cannot be used for reasons of quality could. According to the invention, these are coal and, for the disintegration of the same, residues from the vapor splitting of gasoline or gas oil, residues from Cat crackers, residues from delayed coking and high-boiling aromatic distillates from the Refining of coal tar with a mean boiling point> 350 ° C. For the final setting of the Flow properties, the coking residue and other important quality criteria are according to the invention up to 60% (based on the through *> Disintegration of coal produced coal) distillation residues from the processing of Coal tar pitch or preferably from the distillative work-up of pyrolysis oil with a softening point of 40-160 ° C (K.S.) is used.

Die Wahl der Kohlesorte ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren von untergeordneter Bedeutung. Bevorzugt werden jedoch Kohlen mit einem hohen Kohlenstoffgehalt; die Natur der Asche sollte derart beschaffen sein, daß eine Abtrennung nach bekannten Verfahren (z. B. US-Patentschrift 41 34 737) möglich ist. .The choice of the type of coal is of subordinate importance in the process according to the invention. However, coals with a high carbon content are preferred; the nature of the ashes should be such be that a separation by known methods (z. B. US Pat. No. 4,134,737) is possible. .

Derartige Entaschungsverfahren sind jedoch nicht Gegenstand der Patentanmeldung. Um die breite Anwendungsmöglichkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens sicherzustellen, wurde ein Entaschungsverfah- ren gewählt, nach dem der Aschegehalt der Kohle durch eine besonders intensive chemische Behandlung mit Säuren und Basen durchgeführt wird.However, such ash removal processes are not the subject of the patent application. To the width To ensure that the method according to the invention can be used, a ash removal process was ren selected, after which the ash content of the coal through a particularly intensive chemical treatment with Acids and bases is carried out.

Andere Entaschungsverfahren, die eine Entaschung unter ähnlichen Bedingungen vorsehen, sind daher ebenfalls zur Herstellung aschearmer Kohlen für das erfindungsgemäße Verfahren geeignet.Other ash removal processes that provide ash removal under similar conditions are therefore also suitable for the production of low-ash coals for the process according to the invention.

Bei der Verwendung von Reinstkohlen mit einem Aschegehalt von <1% kann die Ascheabtrennung sogar überflüssig werden.When using pure coals with an ash content of <1%, the ash separation can even become superfluous.

Die Entaschungsverfahren für Kohle sehen im allgemeinen drastische chemische Reaktionen udter Anwendung von Säuren, Basen und Oxydationsmitteln vor, die Einfluß auf die Kohleauflösung haben; insbesondere bei oxydativer Behandlung von Kohle wird allgemein eine nennenswerte Verschlechterung des Auflösungsvermögens in Aromaten angenommen (C. Kroger, Erdöl und Kohle, 9,1956,441)..The ash removal processes for coal generally see drastic chemical reactions Use of acids, bases and oxidizing agents, which have an influence on the carbon dissolution; in particular in the case of oxidative treatment of coal, there is generally a notable deterioration of the dissolving power in aromatics assumed (C. Kroger, Erdöl und Kohlen, 9,1956,441) ..

Überraschenderweise hat es sich jedoch gezeigt, daß trotz der angewandten drastischen Bedingungen bei der Entaschung und der damit verbundenen chemischen Modifizierung der Kohle eine gute Homogenisierung mit dem Lösungsmittelgemisch erhalten werden kann und sich somit hochwertige Elektrodenbindemittel herstellen lassen.Surprisingly, however, it has been shown that despite the drastic conditions used in the Ash removal and the associated chemical modification of the coal ensure good homogenization can be obtained with the solvent mixture and thus high quality electrode binder can be produced.

Bei der Auswahl der zur Kohledesintegration eingesetzten Lösungsmittelkomponenten ist ein niedriger Aschegehalt wünschenswert; diese Voraussetzung wird insbesondere bei Pyrolyseölen aus der Dampfspaltung von Mineralölfrakdonen, bei Destillaten aus der Steinkohlenteer-Raffination und bei Rückstandsölen aus der verzögerten Verkokung und ebenso bei ausgewählten Steinkohlenteerpechen erfüllt Rückstände aus der katalytischen Crackung sind jedoch bei niedrigem Aschegehalt gleichermaßen als Komplementärlösungsmittel geeignetWhen selecting the solvent components used for coal disintegration, a low ash content is desirable; this requirement is especially in the case of pyrolysis oils from the steam cracking of mineral oil racdones, in the case of distillates from the Coal tar refining and residual oils from delayed coking and also at selected coal tar pitches met residues from catalytic cracking are included low ash content is also suitable as a complementary solvent

Bevorzugt werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren jedoch Pyrolyseöle aus der Dampfspaltung von Mineralölfraktionen eingesetzt, da diese Öle bei den angewandten äußeren Bedingungen des erfindungsgemäßen Verfahrens stark zur Polymerisation neigen, was zur Erzielung eines hohen Verkokrngsrückstandes vorteilhaft istHowever, pyrolysis oils from vapor cracking are preferred in the process according to the invention used by mineral oil fractions, since these oils have a strong tendency to polymerize under the external conditions used in the process according to the invention, which to achieve a high coking residue is advantageous

Als Steinkohlenteeröle werden bevorzugt Destillate aus der Wärme-Druck-Behandlung von Steinkohlenteerpech mit einem mittleren Siedepunkt >35C°C oder vergleichbare Destillate aus der destillativen Aufarbeitung von Steinkohlenteer eingesetzt..Distillates from the heat-pressure treatment of coal tar pitch with a medium boiling point are preferred as coal tar oils > 35C ° C or comparable distillates from the distillative processing of coal tar are used.

Damit steht ein einfachej Verfahren zur Herstellung von hochqualitativen Elektrodenbindemitteln zur Verfügung, bei dem insbesondere die breit verfügbaren Rohstoffe, Kohle und mineralölstämmige Rückstände ais Hauptkomponenten Verwendung finden können.A simple method of manufacture is thus available of high quality electrode binders are available, especially those that are widely available Raw materials, coal and residues derived from mineral oil can be used as main components.

Die Herstellung der erfindungsgemäßen Bindemittel ist in den Beispielen I bis 3 beschrieben.The production of the binders according to the invention is described in Examples I to 3.

Als Vergleich dient ein konventionelles Elektrodenbindemittel mit den bekannt guten Eigenschaften, das auf der Basis von Steinkohlenteerpech hergestellt wurde (Vergleichsbeispiel Beispiel 4).A conventional electrode binder with the well-known good properties is used as a comparison the basis of coal tar pitch was produced (comparative example, example 4).

Dabei bedeutenMean

Ql: Chinolinunlösliches TI: ToluolunlöslichesQl: quinoline insolubles TI: toluene insolubles

Die Erweichungspunkte wurden nach der Methode Krämer-Sarnow bestimmt. Alle Mengenangaben beziehen sich auf Gewichtsteile, ebenso bedeuten alle Prozentangaben Gewichtsprozente.The softening points were determined by the Krämer-Sarnow method. All quantitative data relate to parts by weight, and all mean the same Percentages by weight.

Beispiel 1 Die Herstellung von entaschter Kohle erfolgte inexample 1 Ash removed coal was produced in

Anlehnung an die US-Patentschrift 41 34 737, Danach wird I Gew.-Teil feinteilige Westerholt-Gasflammkohle (Aschegehalt 7,8%, Flüchtigengehalt waf 3IJ%) mit 4 Gew.-Teilen IO%iger Natronlauge bei 2500C 3 Stundenlangbehandelt Following the US patent 41 34 737, Thereafter, I part by weight of finely divided Westerholt gas flame coal (ash content 7.8%, volatile content waf 3i, j%) with 4 parts by weight of IO% sodium hydroxide at 250 0 C for 3 hours Treated

Das gewaschene Reaktionsprodukt wird mit 2 Gew.-Teilen verdünnter Schwefelsäure (5%ig) bei 800C und einer Reaktionszeit von 30 Minuten weiterbehandelt.The washed reaction product is further treated with 2 parts by weight dilute sulfuric acid (5%) at 80 0 C and a reaction time of 30 minutes.

Die Endbehandlung wird mit 1,5 Gew.-Teilen 18%iger Salpetersäure bei 75" C und einer Realctionsdauer von 1 Stunde durchgeführtThe final treatment is with 1.5 parts by weight of 18% nitric acid at 75 ° C. and for a duration of reaction carried out for 1 hour

Der Aschegehalt der nach diesen 3 verschiedenen Verfahrensschritten behandelten Kohle beläuft sich auf 03%- Die Ausbeute entspricht der theoretischen Berechnung (93,1%).The ash content of the coal treated according to these 3 different process steps amounts to 03% - The yield corresponds to the theoretical one Calculation (93.1%).

Zur Herstellung von Elektrodenbindemitteln wird ein Reaktionsgemisch ausTo produce electrode binders, a reaction mixture is made from

30 Gew.-Teilen entaschter Westerholt-Kohle,
30 Gew.-Teilen Pyrolyserückstand aus der Dampfspaltung von Benzin (Siedebeginn 2200C. 50% bei 360° C) und
30 parts by weight of ashed Westerholt coal,
30 parts by weight of pyrolysis residue from steam-cracking of petrol (boiling point 220 0 C. 50% at 360 ° C) and

40 Gew.-Teilen Pechdestillat aus der Wärme-Druckbehandlung von Steinkohlenteerpech (Siedebeginn 3050C, 50% bei 416°C, 80% bei 455° C)40 parts by weight of pitch distillate from the heat-pressure treatment of coal tar pitch (initial boiling point 305 0 C, 50% at 416 ° C, 80% at 455 ° C)

bei 375° C und einer Reaktionszeit von 2 Stunden bei guter Durchmischung homogenisiert. Der maximale Reaktionsdruck beläuft sich auf 24 bar. Man erhält nach der Abtrennung von 3% leichtsiedenden Bestandteilen in 95%iger Ausbeute einen pechähnlichen Kolhlewertstoff, der mit 30% Hartpech aus der Aufarbeitung von Steinkohlenteerpech-Normalpech (Herstellung siehe US-Patentschrift 29 85 577) homogen gemischt wird. Der Erweichungspunkt dieses Hartpechs beträgt 160°C (K.S.). Das auf diese Weise hergestellte Bindemittel ist durch die in der Tabelle angegebenen Daten charakterisiert. at 375 ° C and a reaction time of 2 hours homogenized well mixing. The maximum reaction pressure is 24 bar. One receives after the separation of 3% low-boiling components in 95% yield a pitch-like coal resource, the one with 30% hard pitch from the processing of coal tar pitch normal pitch (production see US Pat. No. 2,985,577) is mixed homogeneously. The softening point of this hard pitch is 160 ° C (K.S.). The binder produced in this way is characterized by the data given in the table.

Beispiel 2Example 2

30 Gew.-Teile entaschter Westerholt-Gasflammkohle werden mit 30 parts by weight of ashed Westerholt gas flame coal are with

20 Gew.-Teilen Pechdestillat aui der Wärme-Druckbehandlung von Steinkohlenteerpech,20 parts by weight of pitch distillate from the heat-pressure treatment of coal tar pitch,

40 Gew.-Teilen Pyrolyserückstand aus der Spaltung von Benzin, wie in Beispiel 1 beschrieben und40 parts by weight of pyrolysis residue from the cleavage of gasoline, as described in Example 1 and

10 Gew.-Teilen Cat-Cracker-Rückständen10 parts by weight of cat cracker residues

bei 400°C und 3 Stunden Reaktionszeit behandelt. Der max. Reaktionsdruck beläuft sich auf 40 bar.treated at 400 ° C and 3 hours reaction time. Of the maximum reaction pressure is 40 bar.

Als Reaktionsprodukt erhält man nach der Abtrennung von 3% leichtsiedenden Bestandteilen in 95%iger Ausbeute einen Kohlewertstoff mit einem Erweichungspunkt von 600C (K.S.). Dieser Kohlewertsi.off wird mit 50 Gew.-Teilen Hartpech, das aus der Destillation von Pyrolyserückständen stammt, die bei der Spaltung von Rohbenzin anfallen, homogen gemischt Der Erweichungspunkt dieses Hartpeches beträgt 135°C(K.S.).After 3% of low-boiling constituents have been separated off, the reaction product obtained is a carbon material with a softening point of 60 ° C. (KS) in 95% yield. This coal value is mixed homogeneously with 50 parts by weight of hard pitch, which comes from the distillation of pyrolysis residues that arise during the cleavage of raw gasoline. The softening point of this hard pitch is 135 ° C (KS).

Das auf diese Weise hergestellte Bindemittel ist durch die in der Tabelle angegebenen Daten charakterisiertThe binder produced in this way is characterized by the data given in the table

Beispiel 3Example 3

Man verfährt wie in Beispiel 1.Proceed as in example 1.

Als Kohle wird eine Gaskohlc· mit einem Flüchtigengehalt von 26,5% und einem Aschegehalt von 13% eingesetzt Die Entaschung erfolgt wie in Beispiel 1 beschrieben; der Restaschegehalt der Kon!« beträgt 0,8%.The coal used is a gas cabbage with a volatile content of 26.5% and an ash content of 13% are used. Ash removal is carried out as in Example 1 described; the residual ash content of the Kon! «is 0.8%.

30 Gew.-Teile entaschter Gasfiammkohle werden mit 40 Gew.-Teilen Pechdestillat aus der Wärme-Druckbehandlung von Steinkohlenteerpech und 30 Gew.-Teilen Pyrolyseöl aus der Dampfspaltung von Rohbenzin30 parts by weight of ashed gas fired coal are mixed with 40 parts by weight of pitch distillate from the heat-pressure treatment of coal tar pitch and 30 parts by weight of pyrolysis oil from the steam cracking of raw gasoline

bei 4000C und einer Reaktionszeit von 2 Stunden unter guter Durchmischung umgesetzt. Der max. Reaktionsdruck beläuft sich auf 18 bar. implemented at 400 0 C and a reaction time of 2 hours with thorough mixing. The maximum reaction pressure is 18 bar.

Man erhält in 97%igcr Ausbeute einen pechähnlichen Kohlewertstoff mit einem Erweichungspunkt von 800C (K.S.). Dieser Kohlewertstoff wird von Leichtsiedern (3%) abgetrennt und mit 30% Hartpech mit einem Erweichungspunkt von 135°C(K.S.) aus der detillativen Is obtained in 97% yield IGCR a pitch-like carbon valuable substance having a softening point of 80 0 C (KS). This carbon material is separated from low boilers (3%) and 30% hard pitch with a softening point of 135 ° C (KS) from the detillative

Aufarbeitung von Pyrolyseöl homogen gemischtProcessing of pyrolysis oil mixed homogeneously

Das auf diese Weise hergestellte Bindemittel ist durch die in der Tabelle angegebenen Daten charakterisiert.The binder produced in this way is characterized by the data given in the table.

Beispiel 4 (Vergleichsbeispiel)Example 4 (comparative example)

Zum Vergleich ist in der Tabelle ein konventionelles Elektrodenbindemittel auf der Basis Steinkohlenteerpech aufgeführt.For comparison, the table shows a conventional one Electrode binder on the basis of coal tar pitch listed.

TabelleTabel Charakterisierung der ElektrodenbindemittelCharacterization of the electrode binders

RohstoiTkomponentenRaw material components

ProdukteigenschaftenProduct features

Verkokung Erweichungs- Aschegehalt QI TICoking softening ash content QI TI

rückstand punktbacklog point

(nach (K. S.)(after (K. S.)

Conradson) 0C % % %Conradson) 0 C%%%

Beispiel 1: Kohlewertstoff ausExample 1: carbon material from

30 Gew.-Teilen Westerholt-Kohle 5130 parts by weight of Westerholt coal 51

30 Gew.-Teilen Pyrolyserückstand30 parts by weight of pyrolysis residue

40 Gew.-Teilen Pechdestillat und40 parts by weight of pitch distillate and

30 Gew.-Teilen Hartpech30 parts by weight of hard pitch

Beispiel 2: Kohlewertstoff ausExample 2: carbon material from

30 Gew.-Teilen Westerholt-Kohle 5430 parts by weight of Westerholt coal 54

20 Gew.-Teilen Pechdestillat20 parts by weight pitch distillate

40 Gew.-Teilen Pyrolyserückstand40 parts by weight of pyrolysis residue

10 Gtw.-Teilen Cat-Cracker und10 parts by weight cat cracker and

50 Gew.-Teilen Hartpech50 parts by weight hard pitch

9090

9393

0,280.28

0,290.29

1313th

1010

3838

3232

Fortsetzungcontinuation

KiihsliillVimipiincnlrnKiihsliillVimipiincnlrn

V'crkokungs- tirwcithuiiys- Whegehnll 'JlV'crkokungs- tirwcithuiiys- Whegehnll 'Jl

rückstand punklresidue punkl

(nach (KSi(after (KSi

Conradson) 0C "■·Conradson) 0 C "■ ·

Beispiel 3: KohlewertstolTaus 30 Gew.-Teilen Oaskohle 40 Gew.-Teilen PechdestillatExample 3: Coal valuable from 30 parts by weight of oasc coal 40 parts by weight pitch distillate

30 Gew.-Teilen Pyrolyseöl und 30 Gew.-Teilen Hartpech30 parts by weight of pyrolysis oil and 30 parts by weight of hard pitch

Beispiel 4: (Vergleichsbeispiel) konventionelles Elektrodenbindemittel aus SteinkohlenteerpechExample 4: (comparative example) conventional electrode binder from coal tar pitch

brklärung: Ql - (Jhinohnunlosliches TI = Toluiilunlöslichesclarification: Ql - (Jhinoninsoluble TI = toluene insolubles

0.26 0.270.26 0.27

14,514.5

1313th

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur Herstellung hochwertiger Kohlenstoffbindemittel durch Behandlung von Kohle mit einem aromatischen Lösungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß aus 5—40Gew.-% entaschter Kohle durch Behandlung mit 20—80 Gew.-% kohlestämmigen und 15—50Gew.-% mineralölstämmigen aromatischen Lösungsmitteln mit einem mittleren Siedepunkt über 3500C bei Temperaturen von 300—4200C und einer Reaktionsdauer von 1—4 Stunden unter einem Reaktionsdruck bis zu 50 bar ein aromatischer Kohlewertstoff hergestellt wird, der gegebenenfalls von leichtsiedenden Bestandteilen befreit wird.1. Process for the production of high-quality carbon binders by treating coal with an aromatic solvent, characterized in that 5-40% by weight of deashed coal is treated with 20-80% by weight of coal-based and 15-50% by weight of aromatic solvents based on mineral oil bar an aromatic carbon value of the material is freed, where appropriate, of low-boiling ingredients is prepared having an average boiling point above 350 0 C, at temperatures of 300-420 0 C and a reaction time of 1-4 hours, under a reaction pressure up to 50. 2. Verwendung des nach dem vorangegangenen Anspruch erhaltenen Kohlenstoffbindemittels, gegebenenfalls im Gemisch mit bis zu 60Gew.-% mineralöl- oder kohlestämmigem Hartpech, als Elektrodenbinder.2. Use of the carbon binder obtained according to the preceding claim, optionally in a mixture of up to 60% by weight Mineral oil or coal-based hard pitch as an electrode binder.
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